不同施鉀量對谷子干物質(zhì)及產(chǎn)量的影響

宋淑賢　田伯紅　王建廣　劉艷麗　趙光輝

摘要 在相同的氮肥和磷肥施用量基礎(chǔ)上，試驗(yàn)研究了不同施鉀量對谷子干物質(zhì)及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，谷子穗干重、葉干重、莖鞘干重與施用鉀肥有關(guān)，隨著施鉀量的增加在抽穗期和成熟期的穗干重、葉干重、莖鞘干重都呈現(xiàn)增加的趨勢；地上部的干物質(zhì)積累隨著施鉀量的增加在各個(gè)時(shí)期呈現(xiàn)增加的趨勢，施鉀量在75～150 kg/hm2時(shí)地上部干物積累基本達(dá)到最高值；谷子的穗粒重隨施鉀量增加而提高；有效穗數(shù)隨著施鉀量的增加出現(xiàn)先增加后減小的趨勢；谷子的生物產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量隨著施鉀量的增加出現(xiàn)先提高后降低的趨勢。在施鉀量為 75～150 kg/hm2時(shí)，生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、產(chǎn)值與經(jīng)濟(jì)效益最高，確定最佳施鉀量為75 kg/hm2。

關(guān)鍵詞 谷子；施鉀量；干物質(zhì)；產(chǎn)量

中圖分類號 S515 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號 1007-5739（2015）19-0009-02

Abstract On the bases of same nitrogenous fertilizer and phosphatic fertilizer amount，effect of potassium fertilization on the dry material and yield of millet were studied.The results showed that the dry weight of fringe，leaf and stem-sheath were affected by the potassium fertilizer，with the increase of potassium amount，the dry weight of fringe，leaf and stem-sheath showed a trend of increase. The accumulation of orgins on the ground increased with the increase of potassium fertilizer amount at all stages. At the potassium amount of 75～150 kg/hm2，the yield reached the highest point. Results also showed that the grain weight went up with the increase of potassium fertilizer amount，the number of productive ear first went up and than descended，and the biological and economic yield first went up and then down. At the potassium amount of 75～150 kg/hm2，the biological and economic yield reached the highest point and the optimal potassium amount was 75 kg/hm2.

Key words millet；potassium fertilization amount；dry material；yield

鉀是植物生長發(fā)育所必須的營養(yǎng)元素，大量的研究表明：在氮、磷充足的基礎(chǔ)上施用鉀肥，能增加葉片干物質(zhì)積累、促進(jìn)干物質(zhì)提早運(yùn)轉(zhuǎn)、延長灌漿期，有利于籽粒干重增加，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，增強(qiáng)作物的抗倒伏能力[1-3]。但許多農(nóng)民施肥種類單一，有機(jī)肥施用量少，偏施氮磷肥，少施或者不施鉀肥，特別是隨著作物高產(chǎn)品種的應(yīng)用和產(chǎn)量水平的提高，復(fù)種指數(shù)的增加，造成土壤氮素磷素含量的不均，農(nóng)田鉀素平衡失調(diào)加劇，缺鉀現(xiàn)象日益嚴(yán)重，面積不斷擴(kuò)大，影響到高產(chǎn)農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展[4-6]。對此，筆者于2011—2014年在滄州地區(qū)開展相關(guān)研究，以促進(jìn)當(dāng)?shù)毓茸拥母弋a(chǎn)，現(xiàn)將研究結(jié)果總結(jié)如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)于2011—2014年在滄州市農(nóng)林科學(xué)院試驗(yàn)地進(jìn)行。對試驗(yàn)地0～20 cm耕層土壤中的養(yǎng)分含量進(jìn)行測定：有機(jī)質(zhì)1.56%、全氮0.14%（其中速效氮73.53 mg/kg）、速效磷65.3 mg/kg、速效鉀109.24 mg/kg，土壤pH值7.85。

1.2 試驗(yàn)材料

以河北省滄州市農(nóng)林科學(xué)院選育的國審高產(chǎn)品種滄谷4號為材料。供試肥料：硫酸鉀（含K2O 50%，50 kg/袋、價(jià)值258元）、尿素（含純N 46%，40 kg/袋，價(jià)值95元）、磷酸二銨（含P2O5 46%，、純N 18%，50 kg/袋，價(jià)值195元）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，分別為施K2O 0（CK）、75、150、225、300 kg/hm2。50%鉀肥作底肥施用，50%在孕穗肥期施用。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積16 m2（5.0 m×3.2 m），行距40 cm，種植密度控制在60萬株/hm2，田間管理同一般大田。各處理磷酸二銨、尿素用量相同，用量分別為90 kg/hm2和 150 kg/hm2，磷酸二銨作底肥一次性施用，尿素 40%作底肥，30%在拔節(jié)期施用，30%在孕穗肥期施用。

1.4 取樣及測定方法

播后25 d開始按照小區(qū)隨機(jī)進(jìn)行取樣，隔15 d取1次。每次取樣數(shù)為10株，分成穗、葉、莖鞘3個(gè)部分稱取鮮重，并用烘箱烘干稱重，以對生物產(chǎn)量進(jìn)行測定。在谷子蠟熟期，每個(gè)品種隨機(jī)取10株進(jìn)行測定，考種在成熟期進(jìn)行，將小區(qū)內(nèi)的邊行除去，進(jìn)行籽粒產(chǎn)量的測定。谷子的產(chǎn)值和效益結(jié)合2011—2013年谷子市場價(jià)3元/kg進(jìn)行計(jì)算。采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施鉀處理對谷子干物質(zhì)分配的影響

為了分析谷子內(nèi)營養(yǎng)器官物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)對籽粒貢獻(xiàn)的影響，用開花期和成熟期干重之差來估算物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)量，正、負(fù)值分別表示運(yùn)入量、運(yùn)出量[7]。由表1可知，谷子營養(yǎng)器官開花后物質(zhì)運(yùn)出量葉、莖鞘分別為0.4～0.6、0.8～1.9 g/株；在穗重增加量中，葉、莖鞘的占比分別為4%～6%、8%～20%。表明在谷子產(chǎn)量的形成中，莖鞘的貢獻(xiàn)較葉大。產(chǎn)量主要是由開花后的光合產(chǎn)物和體內(nèi)物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)2個(gè)部分形成的。較大的莖鞘貢獻(xiàn)率，說明產(chǎn)量的形成受到營養(yǎng)器官儲(chǔ)藏物質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)的影響較大。隨著生育進(jìn)程谷子穗干重由抽穗期到成熟期一直逐漸增加。葉干重、莖鞘干重在苗期隨著生育進(jìn)程的增加而增加，在抽穗期至成熟期這一階段隨著生育進(jìn)程的增加而降低。隨著鉀肥施用量的增加，抽穗期和成熟期谷子的穗干重、葉干重、莖鞘干重均逐漸增加，說明鉀肥能夠促進(jìn)谷子內(nèi)干物質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 不同施鉀處理對谷子地上部干物質(zhì)積累的影響

在某一階段，用光合作用總量減去呼吸作用的消耗量、枯死脫落量以及害蟲為害損失量后得到的數(shù)據(jù)即為作物的干物質(zhì)積累量，也稱植株現(xiàn)存量或生物量展[8-9]。它是谷子生長發(fā)育、獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ)。

由表2可知，不同鉀肥施用量處理下的谷子，地上部干物質(zhì)積累具有基本一致的規(guī)律，都是播種后25 d內(nèi)日增長量為0.03 g/株，25～75 d，地上部干物質(zhì)量增加迅速，是形成產(chǎn)量的重要時(shí)期，奠定了高產(chǎn)基礎(chǔ)，在總干物質(zhì)量中，此階段積累的干物質(zhì)占比為75%～95%。成熟期干物質(zhì)則緩慢增長，出現(xiàn)干物重增速減緩的趨勢；此階段是形成產(chǎn)量的關(guān)鍵階段，在全生物量中此階段積累的量占比為6.5%～15.5%。

地上部的干物質(zhì)積累隨著施鉀量的增加在各個(gè)時(shí)期呈現(xiàn)增加的趨勢，苗期、抽穗期、成熟期施鉀量在150～300 kg/hm2時(shí)地上部干物積累都與對照差異達(dá)顯著水平。在灌漿期，施鉀量在75～300 kg/hm2時(shí)地上部干物積累都與對照差異達(dá)顯著水平。施鉀量在75～150 kg/hm2時(shí)地上部干物積累基本達(dá)到最高值，此施鉀量最經(jīng)濟(jì)。

2.3 不同施鉀處理對谷子產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表3可知，隨著施鉀量的增加穗粒重呈現(xiàn)增加的趨勢，由9.9 g增加到11.9 g，有效穗數(shù)隨著施鉀量的增加出現(xiàn)先增加后減小的趨勢，說明適量的鉀會(huì)增加谷子的產(chǎn)量，過量的鉀會(huì)減少谷子的有效穗數(shù)從而降低谷子的產(chǎn)量。

由表3可知，隨著施鉀量的增加生物產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量出現(xiàn)先增加后減小的趨勢，在施鉀量為75～150 kg/hm2時(shí)，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最高，達(dá)7 365～7 470 kg/hm2，與CK相比，增產(chǎn)幅度為5%～7%，增產(chǎn)顯著。在施鉀量為300 kg/hm2時(shí)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量最低，分別為6 780、18 930 kg/hm2。產(chǎn)值及經(jīng)濟(jì)效益同施鉀量之間同樣出現(xiàn)先增加后減小的趨勢，產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)效益最高出現(xiàn)在施鉀量75 kg/hm2時(shí)，分別為22 410元/hm2和12 630元/hm2，施鉀量在225～300 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)值及經(jīng)濟(jì)效益都相對較低。

3 結(jié)論與討論

以本院選育的國審高產(chǎn)品種滄谷4號為材料，在相同的氮肥和磷肥施用量基礎(chǔ)上，研究了施鉀量 0、75、150、225、300 kg/hm2處理對谷子干物質(zhì)及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，不同的施鉀水平可顯著影響到谷子干物質(zhì)及產(chǎn)量，施鉀量在一定范圍內(nèi)能夠顯著增加谷子的干物質(zhì)積累量，明顯提高谷子的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，有效增加谷子的產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)效益[10]。但施鉀量也不能過高，否則會(huì)降低鉀肥利用率，導(dǎo)致施肥效益降低[11-12]。穗干重、葉干重、莖鞘干重、隨著施鉀量的增加在抽穗期和成熟期呈現(xiàn)增加的趨勢，說明谷子生產(chǎn)上施鉀能促進(jìn)干物質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)[13]。干物質(zhì)積累隨著施鉀量的增加呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，施鉀量在75～150 kg/hm2時(shí)地上部干物積累基本達(dá)到最高值，此施鉀量最經(jīng)濟(jì)。

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